При проектировании силовых цепей нередко требуется коммутировать сразу две нагрузки, работающие в разных линиях и подключаемые поочередно к одному и тому же источнику напряжения. Для этих целей не подходит обычный выключатель, просто разрывающий цепь. Потребуется устройство с более сложной схемой. Известный электротехнический прибор под названием «переключатель на 2 направления» прекрасно справляется с этой задачей. С его помощью удается коммутировать линии с самыми различными нагрузочными характеристиками.
Принцип работы и устройство
Классический переключатель на два направления или двухпозиционный коммутатор относится к той же категории устройств, что и обычный однополюсный прибор. Однако если последний просто замыкает и размыкает цепь питания, включая или выключая нагрузку, то переключатель электрический на 2 положения перекидывает свой контакт с одной нагрузочной линии на другую. В этом и состоит его принципиальное отличие от других коммутирующих элементов, что естественным образом сказывается и на устройстве.
Двухполюсный прибор (в отличие от однополюсного аналога) содержит в своей конструкции не две, а три группы коммутируемых контактов. Один из них, называемый центральным, поочередно подключается то к одному, то к другому направлению, подавая питание к различным потребителям. Типичный пример такой конструкции – обыкновенный тумблер, который в большинстве оборудования используется только наполовину – как выключатель или включатель. Если у этого прибора задействовать второе направление, он превращается в устройство перекидного типа, отключающее одну нагрузку от питающей сети и подключающее другую.
По типу коммутируемых напряжений известные образцы переключателей на 2 положения делятся на однофазные и трехфазные модели. К разряду более сложных конструкций относят изделия, рассчитанные сразу на несколько положений (их называют многопозиционными). Переключатели двухполюсные на два направления относятся к устройствам той же категории.
Трехфазные и двухпозиционные коммутаторы модульного типа
Приборы этого класса устанавливаются в трехфазные сети и позволяют коммутировать подачу питания на мощные асинхронные электродвигатели. В частности, они применяются с целью переключения комплекта из 3-х обмоток с одной схемы включения на другую: с «треугольника» на «звезду» и обратно.
Коммутация режимов подключения статорных обмоток необходима, чтобы снизить величину пусковых токов в цепях питания – «облегчить» запуск.
Двухпозиционные модульные коммутаторы представлены в ассортименте электротехнических изделий пакетными переключателями кулачкового типа. Они широко востребованы в следующих ситуациях:
- при монтаже щитов управления силовым оборудованием переменного и постоянного тока;
- в современных электросетях, оснащенных системами автоматического резервирования;
- для переключения обмоточных схем и режимов работы электродвигателей, а также для управления освещением сразу из нескольких точек;
- для выбора подходящих условий функционирования трансформаторных подстанций (ТП), а также оптимизации работы обслуживающей их коммутационной аппаратуры;
- при выборе нужного режима для отопительного оборудования и сварочных агрегатов.
Одной из разновидностей двухпозиционных коммутаторов являются приборы, у которых помимо двух крайних положений имеется и одно центральное. Формально их относят к трехпозиционным переключателям с одной нейтральной позицией, но в схемах они все равно используются как двухполюсники.
Для удобства выбора требуемого образца коммутирующего изделия, подходящего для конкретных условий, на корпусе указываются основные технические параметры:
- тип коммутирующего устройства;
- номинальный ток, на который рассчитан его рабочие контакты;
- электрическая схема коммутаций (таблица переключений);
- категория защищенности от климатических воздействий.
При наличии таблицы коммутаций оператору не составит труда разобраться в том, какие группы контактов срабатывают при очередном переключении.
Бытовое применение
В бытовых условиях переключатель на 2 положения применяется не настолько часто, как его однополюсные аналоги. Но при использовании эффективных систем освещения встречаются случаи, в которых обойтись без этих коммутирующих элементов практически невозможно. Речь идет об организации управления общим источником света сразу из двух или даже трех мест в доме. Такая потребность возникает в ситуации, когда на входе в длинный коридор свет включается, а на выходе из него – выключается. При установке на обоих его концах переключателей перекидного типа реализовать такую схему совсем не сложно.
Другой пример важности управления осветительным прибором их двух точек – когда при входе в спальную комнату установлен включатель света, а около прикроватной тумбочки – выключатель. При нажатии на кнопку прибора на входе в помещение группа контактов перекидывается на линию питания расположенного по его центру осветителя (люстры например). При коммутации второго прибора, размещенного у кровати, другие групповые контакты срабатывают на ее отключение.
Важно отметить одну особенность такого включения: порядок использования каждого из переключателей не имеет принципиального значения. В коридор можно входить с любого из двух концов, а свет в спальной включать как от двери (при входе в нее), так и от прикроватной тумбочки. Выключать его соответственно можно как при укладывании в кровать, так и при выходе из комнаты.
Возможен еще один вариант бытового применения двухпозиционных переключающих элементов, состоящий в установке их в схемы управления домашним освещением из трех мест. В этом случае потребуется еще один переключатель, монтируемый посредине обслуживаемого пространства или в любом другом функционально удобном месте.
Дополнительный прибор включается по так называемой «перекрестной» схеме, но по сути представляет собой все тот же двухполюсный элемент. С его помощью удается перекидывать групповые управляющие контакты с одного направления на другое.
Особенности монтажа и подключения
Перед установкой двухполюсных переключателей непосредственно по месту их назначения важно определиться с условиями обустройства проводных линий на конкретном объекте (в частном доме или квартире). При этом возможны два варианта подводки жгута из проводников, укладываемых либо скрытно, либо открыто. При скрытой прокладке в стенах сначала проделываются специальные канавки (штробы), в которые затем помещается гофрированный шланг с комплектом проводников внутри.
В этом случае и сам двухполюсник придется размещать скрытно – проделывать под него специальную нишу в стене, по размеру соответствующую диаметру элементов крепления. Для ее подготовки потребуется электрическая дрель со специальной насадкой типа «коронка».
Также необходимо приготовить пластиковый корпус или монтажную коробку, в которой будет фиксироваться двухпозиционный переключатель. При проведении этих операций придерживаются следующих общепринятых правил:
- Перед началом работ полностью обесточить всю квартиру или ходя бы данное ответвление от распределительного щитка, отключив соответствующий линейный автомат.
- Подготовить черновую схему размещения переключателя и подводки к нему проводников.
- После высверливания в стене подходящего по диаметру отверстия разместить в нем посадочную коробку, закрепив ее распорными винтами.
- В готовую круглую нишу установить сам коммутационный прибор.
- Подключить к его клеммам соответствующие проводники и зафиксировать корпус крепежными метизами.
При открытом монтаже электропроводки удается обойтись без утомительных операций по подготовке штроб и специальной ниши в стене. В этом случае переключатель закрепляется либо непосредственно на стене, если ее материал достаточно плотный и твердый, либо на специальной подкладке из пластика или древесины, называемой подрозетником.
Прядок установки открыто прибора выглядит следующим образом:
- Делается разметка зоны его фиксации на стене.
- На выбранном месте крепится на шурупы дополнительная подложка из дерева или пластика (подрозетник).
- Изделие фиксируется на нем посредством подходящих по размеру метизов.
Порядок подключения проводников к клеммам перекидного устройства тот же, что и при скрытом монтаже. При этом способе прокладки подводящие провода допускается размещать в специальном пластиковом канале, называемом кабельным.
Области применения электрических выключателей на два направления не исчерпываются описанными случаями. На их основе проектируется множество механических узлов, управляющих силовыми и сигнальными цепями.
